简单来说,超导体可谓之为一种超级导体。1911年,荷兰科学家Kammerligh Onnes发现,当温度在绝对零度附近,某些材料会在无电阻状态下运作。而当冷却到大约4K(-269 ℃),氦气液化时,某些材料也有同样的现象。第一代超导体被泛称为低温超导(Low Temperature Superconductor; LTS)材料,具有超导转变温度(使这些材料发生超导现象的温度,低于这个温度,这些材料仍保持超导现象),范围大约在绝对零度上的39度(39K),或称临界温度(Critical Temperature;Tc)。当温度低于其超导临界温度Tc时,它具有零电阻(Zero Resistance)以及反磁性(Diamagnetism)两种特性,请参考(图一)与(图二)。
《图一 超导体的零电阻特性》
《图二 超导体的反磁性特性》
将超导体冷却到转变温度之下是LTS技术能否广泛使用的最大关键因素。维持材料于液态氦之温度的成本,通常比由材料本身所能达到的理想状态昂贵,科学家为此不断寻找能在较高温情况下展现超导性之材料。1986年,瑞士科学家Muller与Bednorz发现转变温度在77K(-196℃)以上的陶瓷超导体,产生了第二代超导体,称为高温超导体(High Temperature Superconductor;HTS)。科学家们将第一代的合金超导体称之为传统超导体或低温超导体,而因为高Tc的超导体,其结构性质与冷却剂均与第一代合金之超导体有所不同,所以将使用液态氮冷却由氧化物组成之第二代超导体称为高温超导体。 ... ...